強熱帶風暴“碧利斯”(2006)次級環(huán)流的位渦診斷.pdf

1、本文利用中尺度數(shù)值模式WRF對Bilis(2006)在海上的情況進行高分辨率的數(shù)值模擬，應(yīng)用Wang和Zhang(2003)所發(fā)展的位渦反演方法對所模擬的熱帶風暴Bilis(2006)進行PV診斷。結(jié)果表明，模擬的熱帶風暴路徑與最佳路徑比較接近，從模擬的中心氣壓看，與觀測實際更接近。因此，對Bilis(2006)的控制性試驗是成功的。從模擬的大尺度環(huán)流場看，控制性試驗對于對流層高層與低層的主要天氣系統(tǒng)及其演變能夠進行成功的模擬，熱帶氣旋

2、所在環(huán)境風場與實際觀測一致。
　　 位渦反演可以很好地反演出熱帶風暴的切向風、垂直速度及主要環(huán)流。熱帶氣旋的最大風速半徑隨高度增加而擴大，最大垂直速度位于最大風速半徑以內(nèi)，垂直速度的分布與加熱率對應(yīng)較好，反演后所計算的準平衡垂直速度能達到模擬的60％～70％。同時Bilis(2006)有明顯的非對稱性，在垂直風切變影響下，熱帶風暴中心向南偏東傾斜。由于Bilis(2006)主要降水區(qū)域位于其西南到南部，通過分析其西南到東北的剖面

3、圖，發(fā)現(xiàn)在風暴中心的西南部對流發(fā)展旺盛，對應(yīng)一大片高位渦區(qū)，而在其東北部正好相反，表現(xiàn)出明顯的一波非對稱性特點。
　　 研究了三個時次，潛熱加熱項、摩擦項和干動力項對強熱帶風暴Bilis(2006)次級環(huán)流的影響。發(fā)現(xiàn)潛熱加熱項對次級環(huán)流的貢獻較大，形成次級環(huán)流的兩個強上升運動區(qū)都位于風暴中心的西南側(cè)(順環(huán)境垂直風切變方向)，離中心150-200km和500km左右，它們分別與Bilis(2006)眼墻和螺旋雨帶強降水的潛熱釋放

4、相對應(yīng)，而東北側(cè)(逆切變方向)的次級環(huán)流很弱。摩擦項所產(chǎn)生的輻合上升運動在眼區(qū)，強度較弱，類似于Ekman抽吸作用。在環(huán)境垂直風切變較大時，與環(huán)境垂直風切變有關(guān)的干動力項在熱帶風暴內(nèi)產(chǎn)生了一個與環(huán)境風垂直切變相反的次級環(huán)流，其在西南側(cè)為上升運動且低層輻合及高層輻散明顯，東北側(cè)為下沉運動，高空從西南流向東北，減弱了環(huán)境垂直風切變的破壞作用，增強(減弱)了順(逆)切變方向降水，形成Bilis(2006)降水的一波非對稱分布，對Bilis(2